JPS6145053B2 - - Google Patents
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- JPS6145053B2 JPS6145053B2 JP55111347A JP11134780A JPS6145053B2 JP S6145053 B2 JPS6145053 B2 JP S6145053B2 JP 55111347 A JP55111347 A JP 55111347A JP 11134780 A JP11134780 A JP 11134780A JP S6145053 B2 JPS6145053 B2 JP S6145053B2
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- JP
- Japan
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- control
- target value
- egr
- engine
- throttle valve
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 26
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 25
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 25
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデイーゼルエンジンの排気還流制御装
置に関する。
置に関する。
デイーゼルエンジンでは燃焼時のシリンダ内圧
力上昇が著しいので、排気の一部を吸気中に還流
して最高燃焼温度を抑制させることは排気中の
NOxを低減するうえで有効な手段である。
力上昇が著しいので、排気の一部を吸気中に還流
して最高燃焼温度を抑制させることは排気中の
NOxを低減するうえで有効な手段である。
このような排気還流（以下EGRと称する）を
制御するシステムとして従来知られているもの
に、第１図に示した電子制御方式のものがある
（特開昭52−110329号公報）。
制御するシステムとして従来知られているもの
に、第１図に示した電子制御方式のものがある
（特開昭52−110329号公報）。
これを説明すると、デイーゼルエンジン本体１
の吸気通路２と排気通路３とはEGR通路４を介
して連通し、このEGR通路４の途中にはEGR制
御弁５が介装されている。
の吸気通路２と排気通路３とはEGR通路４を介
して連通し、このEGR通路４の途中にはEGR制
御弁５が介装されている。
吸気通路２には、EGR通路４の出口部よりも
上流側に位置して絞り弁６が設けられており、こ
の絞り弁６を閉作動させて吸気管負圧を発生させ
ることにより排気圧との間に差圧をつくり出し、
確実に還流排気（EGRガス）を導入できるよう
になつている。
上流側に位置して絞り弁６が設けられており、こ
の絞り弁６を閉作動させて吸気管負圧を発生させ
ることにより排気圧との間に差圧をつくり出し、
確実に還流排気（EGRガス）を導入できるよう
になつている。
これらEGR制御弁５と絞り弁６とはアクチユ
エータ７を介して駆動され、EGRを行なう場合
にはEGR制御弁５の開作動と絞り弁６の閉作動
とが同時に行なわれる。
エータ７を介して駆動され、EGRを行なう場合
にはEGR制御弁５の開作動と絞り弁６の閉作動
とが同時に行なわれる。
一方、制御回路８は、吸気通路２に介装された
エアフローメータ（吸気量センサ）９からの吸気
量信号、その他機関運転状態を代表する各種の信
号に基づいてアクチユエータ７に対する制御信号
を出力し、所定のEGR量となるようにEGR制御
弁５と絞り弁６の開度をフイードバツク制御す
る。
エアフローメータ（吸気量センサ）９からの吸気
量信号、その他機関運転状態を代表する各種の信
号に基づいてアクチユエータ７に対する制御信号
を出力し、所定のEGR量となるようにEGR制御
弁５と絞り弁６の開度をフイードバツク制御す
る。
このようにして、つねにエンジン運転状態に適
してEGR量となるように図るものである。
してEGR量となるように図るものである。
ところで、デイーゼルエンジンでは、排出スモ
ーク量が現行６モード規制量（5BSU以下）を満
足するように全負荷噴射量（FullQ）が設定され
ているが、EGRを施すと吸気絞りに伴う述填率
の低下及びEGRガスの混入に原因して燃焼性状
が悪化し、EGRなしの機関と比較して同一噴射
量あたりのスモーク排出量が多くなるので、第２
図に示したように全負荷付近の領域ではEGR量
を抑制している。
ーク量が現行６モード規制量（5BSU以下）を満
足するように全負荷噴射量（FullQ）が設定され
ているが、EGRを施すと吸気絞りに伴う述填率
の低下及びEGRガスの混入に原因して燃焼性状
が悪化し、EGRなしの機関と比較して同一噴射
量あたりのスモーク排出量が多くなるので、第２
図に示したように全負荷付近の領域ではEGR量
を抑制している。
このようなEGR制御は、機械的に制御される
噴射ポンプでは噴射量を司るコントロールレバー
がアクセルペダルと連動するところから、エンジ
の負荷信号としてアクセル開度（アクセルペダル
の踏込量）を検出することにより行なわれてい
る。
噴射ポンプでは噴射量を司るコントロールレバー
がアクセルペダルと連動するところから、エンジ
の負荷信号としてアクセル開度（アクセルペダル
の踏込量）を検出することにより行なわれてい
る。
しかしながら、アクセル開度と燃料噴射量の関
係はエンジン回転数によつて異なるので、上記装
置のようにアクセル開度の大きい領域でのみ
EGRを抑制する制御方式では、低負荷域から高
負荷域へ移行する加速状態のときにスモーク排出
量が過多になるおそれがある。
係はエンジン回転数によつて異なるので、上記装
置のようにアクセル開度の大きい領域でのみ
EGRを抑制する制御方式では、低負荷域から高
負荷域へ移行する加速状態のときにスモーク排出
量が過多になるおそれがある。
これを解決するには、アクセル開度の小さい領
域までEGRを抑制するほかないのであるが、こ
の場合には加速時のNOx排出量が増加する分だ
け低負荷域の排気還流量を増やさなければならな
い。このような低負荷域でのヘビーEGRが特に
デイーゼルエンジンではシリンダ摩耗やオイル劣
化を数倍促進することは良く知られている。
域までEGRを抑制するほかないのであるが、こ
の場合には加速時のNOx排出量が増加する分だ
け低負荷域の排気還流量を増やさなければならな
い。このような低負荷域でのヘビーEGRが特に
デイーゼルエンジンではシリンダ摩耗やオイル劣
化を数倍促進することは良く知られている。
本発明はこのような問題点を勘案してなされた
もので、燃料噴射ポンプの噴射量設定装置を運転
状態に応じて電子制御するようにしたデイーゼル
エンジンに注目して、噴射量設定装置に対する制
御信号の変化巾とエンジン回転数で定めた基準値
との比較から加速状態を検出し、回転数と加速状
態とに応じた排気還流量に制御することにより上
記問題点を解消するようにしたEGR制御装置を
提供するものである。
もので、燃料噴射ポンプの噴射量設定装置を運転
状態に応じて電子制御するようにしたデイーゼル
エンジンに注目して、噴射量設定装置に対する制
御信号の変化巾とエンジン回転数で定めた基準値
との比較から加速状態を検出し、回転数と加速状
態とに応じた排気還流量に制御することにより上
記問題点を解消するようにしたEGR制御装置を
提供するものである。
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を
説明する。
説明する。
第３図において、１はデイーゼルエンジン本
体、２は吸気通路、３は排気通路、４はEGR通
路、５はEGR制御弁、６は絞り弁であり、これ
らの構成は第１図の装置と略同様である。
体、２は吸気通路、３は排気通路、４はEGR通
路、５はEGR制御弁、６は絞り弁であり、これ
らの構成は第１図の装置と略同様である。
EGR制御弁５、絞り弁６のアクチユエータと
してはそれぞれダイヤフラム装置１０，１１を設
ける。ダイアフラム装置１０は、電磁弁１２の開
弁に応じて導入される吸気管負圧に基づいて作動
し、EGR制御弁５を開く。第２のダイヤフラム
装置１１は、エンジン駆号されるバキユームポン
プ１３を負圧源として作動し、デユーテイ作動す
る第２の電磁弁１４を介してデユーテイ比に応じ
た割合で導入される負圧に基づいて比例制御的に
絞り弁６を閉作動させる。両電磁弁１２，１４が
閉弁状態であれば、EGR制御弁５は全閉保持、
絞り弁６は全開保持する。
してはそれぞれダイヤフラム装置１０，１１を設
ける。ダイアフラム装置１０は、電磁弁１２の開
弁に応じて導入される吸気管負圧に基づいて作動
し、EGR制御弁５を開く。第２のダイヤフラム
装置１１は、エンジン駆号されるバキユームポン
プ１３を負圧源として作動し、デユーテイ作動す
る第２の電磁弁１４を介してデユーテイ比に応じ
た割合で導入される負圧に基づいて比例制御的に
絞り弁６を閉作動させる。両電磁弁１２，１４が
閉弁状態であれば、EGR制御弁５は全閉保持、
絞り弁６は全開保持する。
第１の電磁弁１２を制御するオン・オフ信号
と、第２の電磁弁１４を制御するパルス信号は、
制御回路１５がエンジン運転状態に対応して出力
する。
と、第２の電磁弁１４を制御するパルス信号は、
制御回路１５がエンジン運転状態に対応して出力
する。
制御回路１５へのエンジン運転状態を代表する
信号としては、この場合クランク角センサ１６か
らのエンジン回転数信号と、エンジン負荷信号と
しての燃料噴射ポンプ１７からのコントロールス
リーブ位置信号である。
信号としては、この場合クランク角センサ１６か
らのエンジン回転数信号と、エンジン負荷信号と
しての燃料噴射ポンプ１７からのコントロールス
リーブ位置信号である。
燃料噴射ポンプ１７は、いわゆる分配型であ
り、その噴射量設定装置は次のようにして電子制
御される。
り、その噴射量設定装置は次のようにして電子制
御される。
分配型の噴射量設定装置は、良く知られている
ように、ポンププランジヤに設けたカツトオフポ
ートの開時期を遅進させるコントロールスリーブ
を備えており、電子制御方式では、このコントロ
ールスリーブをサーボモータで駆動して運転状態
に応じた燃料噴射量に制御する。
ように、ポンププランジヤに設けたカツトオフポ
ートの開時期を遅進させるコントロールスリーブ
を備えており、電子制御方式では、このコントロ
ールスリーブをサーボモータで駆動して運転状態
に応じた燃料噴射量に制御する。
噴射量制御系統では、エンジン回転数とアクセ
ル開度との関係に基づいて実験的に作成したテー
ブルからコントロールスリーブ目標値を検索し、
この目標値に応じてサーボモータを作動させる。
このため、サーボモータは、目標値に対応した位
置にコントロールスリーブを位置決めするための
ポテンシヨメータを備えており、従つて、このポ
テンシヨメータの抵抗値等からコントロールスリ
ーブ位置信号が得られる。
ル開度との関係に基づいて実験的に作成したテー
ブルからコントロールスリーブ目標値を検索し、
この目標値に応じてサーボモータを作動させる。
このため、サーボモータは、目標値に対応した位
置にコントロールスリーブを位置決めするための
ポテンシヨメータを備えており、従つて、このポ
テンシヨメータの抵抗値等からコントロールスリ
ーブ位置信号が得られる。
制御回路１５は、上記コントロールスリーブ位
置とエンジン回転数との関係から用意されたテー
ブルを備えており、このテーブルに基づいて絞り
弁６（電磁弁１４）に対する開度指令（パルス信
号）と、電磁弁１２に対する全開または全閉指令
（オンオフ信号）を出力し、基本的には第２図に
示した特性となるようにEGR制御するわけであ
る。
置とエンジン回転数との関係から用意されたテー
ブルを備えており、このテーブルに基づいて絞り
弁６（電磁弁１４）に対する開度指令（パルス信
号）と、電磁弁１２に対する全開または全閉指令
（オンオフ信号）を出力し、基本的には第２図に
示した特性となるようにEGR制御するわけであ
る。
上述については従来のEGR電子制御と同様で
あるが、本発明では、噴射量制御において燃料噴
射ポンプ１７（噴射量設定装置）へと定期的に、
例えば約10ｍｓ毎に付与されるコントロールスリ
ーブ目標値の変化巾から加速状態を検出し、エン
ジン回転数との関係で所定の加速状態であるとき
はEGRを停止させる。
あるが、本発明では、噴射量制御において燃料噴
射ポンプ１７（噴射量設定装置）へと定期的に、
例えば約10ｍｓ毎に付与されるコントロールスリ
ーブ目標値の変化巾から加速状態を検出し、エン
ジン回転数との関係で所定の加速状態であるとき
はEGRを停止させる。
このため、制御回路１５には、定期的にコント
ロールスリーブ目標値S2と前回の同目標値S1との
差ΔＳを演算する回路と、エンジン回転数に応じ
て基準値を定める回路と、目標値差ΔＳと基準値
とを比較して急加速状態を判断する回路と、この
急加速判断時にEGR制御弁５を全閉すると共に
絞り弁６を全開する回路とを設ける。
ロールスリーブ目標値S2と前回の同目標値S1との
差ΔＳを演算する回路と、エンジン回転数に応じ
て基準値を定める回路と、目標値差ΔＳと基準値
とを比較して急加速状態を判断する回路と、この
急加速判断時にEGR制御弁５を全閉すると共に
絞り弁６を全開する回路とを設ける。
次に、第４図に示したフローチヤートに基づい
て、上記各回路を備えた制御回路１５の作用を中
心に説明する。
て、上記各回路を備えた制御回路１５の作用を中
心に説明する。
まず、噴射量制御系統では、前述したようにア
クセル開度−エンジン回転数のテーブルからコン
トロールスリーブ目標値を検索するわけである
が、演算回路では、この目標値S2と前回の目標値
S1との差を計算して目標値差ΔＳを算出する。
クセル開度−エンジン回転数のテーブルからコン
トロールスリーブ目標値を検索するわけである
が、演算回路では、この目標値S2と前回の目標値
S1との差を計算して目標値差ΔＳを算出する。
その一方、基準値設定回路では、エンジン回転
数に応じて基準値を定める。この基準値は、クラ
ンク角センサ１６（第３図）からの回転数信号に
基づいて、その都度作り出すか、あるいは予め
ROM（リードオンリーメモリー）等に記憶させ
ておいて検索すればよい。
数に応じて基準値を定める。この基準値は、クラ
ンク角センサ１６（第３図）からの回転数信号に
基づいて、その都度作り出すか、あるいは予め
ROM（リードオンリーメモリー）等に記憶させ
ておいて検索すればよい。
比較回路では、上記目標値差ΔＳと基準値とを
比較する。目標値差ΔＳは、コントロールスリー
ブの単位時間あたりの移動量を表すものに他なら
ないから、正の値であればエンジンが加速状態に
あることがわかる。
比較する。目標値差ΔＳは、コントロールスリー
ブの単位時間あたりの移動量を表すものに他なら
ないから、正の値であればエンジンが加速状態に
あることがわかる。
従つて、基準値との比較において、目標値差Δ
Ｓ＞基準値であれば、ある限度（後述）を超えた
急加速状態にあると判断される。この場合、制御
回路１５はEGR制御弁５の全閉指令と絞り弁６
の全開指令とを行ない、EGRを停止させる。そ
して、噴射量設定装置へのコントロールスリーブ
目標値S2の付与（噴射量制御）は、前記EGR停
止指令の後に行なわれる。
Ｓ＞基準値であれば、ある限度（後述）を超えた
急加速状態にあると判断される。この場合、制御
回路１５はEGR制御弁５の全閉指令と絞り弁６
の全開指令とを行ない、EGRを停止させる。そ
して、噴射量設定装置へのコントロールスリーブ
目標値S2の付与（噴射量制御）は、前記EGR停
止指令の後に行なわれる。
他方、目標値差ΔＳ≦基準値であれば急加速状
態ではないと判断され、既に述べた通常のEGR
制御にはいる。
態ではないと判断され、既に述べた通常のEGR
制御にはいる。
要するに上記制御においては、殊にスモーク排
出量の増加しがちな急加速時にのみEGRを停止
するので、加速時の延ベスモーク排出量を最小限
に抑えられる。
出量の増加しがちな急加速時にのみEGRを停止
するので、加速時の延ベスモーク排出量を最小限
に抑えられる。
その一方で、定常的な運転状態（緩加速を含
む）では適量のEGRが施されるので、実用運転
上の総Nox排出量が増加することもない。
む）では適量のEGRが施されるので、実用運転
上の総Nox排出量が増加することもない。
なお、目標値差ΔＳに対する基準値は、上述か
ら明らかなように、その値を大きく設定するほど
急加速状態の判断が辛くなり、換言すれば加速度
の大きい範囲までEGRを継続するセツテイング
となる。従つて、この基準値は、実施例のように
エンジン回転数との関係でどの回転域からの加速
時にも排出スモーク量の限度を超えない範囲で大
きく設定するのがNOxを低減するうえで好まし
い。
ら明らかなように、その値を大きく設定するほど
急加速状態の判断が辛くなり、換言すれば加速度
の大きい範囲までEGRを継続するセツテイング
となる。従つて、この基準値は、実施例のように
エンジン回転数との関係でどの回転域からの加速
時にも排出スモーク量の限度を超えない範囲で大
きく設定するのがNOxを低減するうえで好まし
い。
以上のように本発明は、所定の短時間毎に演算
されるコントロールスリーブの制御目標値の、前
回の制御目標値との差を算出し、これをエンジン
回転数に応じて変化する加速基準値と比較して、
制御目標値の差がこの基準値よりも大きいときを
急加速時と判断し、この急加速判断時に排気還流
制御弁を閉じると共に絞り弁を全開するようにし
たので、低回転域からの加速や中高回転からの加
速であつても、それぞれにおいて排気中のNOx
とスモークの関係から適切に排気還流を停止すべ
き急加速状態が判別でき、あらゆる加速状態にお
いて排気組成を悪化させることなくエンジンの加
速性能を確保することができ、またこの急加速状
態での排気還流の停止時は、たとえ低負荷からの
加速あるいは低回転からの加速であつても吸気絞
り弁を全開するので、これにより加速時に増量さ
れる燃料に対応して必要な吸入空気量を応答よく
増加させることができ、加速時のスモーク低減に
一層の効果を上げられる。
されるコントロールスリーブの制御目標値の、前
回の制御目標値との差を算出し、これをエンジン
回転数に応じて変化する加速基準値と比較して、
制御目標値の差がこの基準値よりも大きいときを
急加速時と判断し、この急加速判断時に排気還流
制御弁を閉じると共に絞り弁を全開するようにし
たので、低回転域からの加速や中高回転からの加
速であつても、それぞれにおいて排気中のNOx
とスモークの関係から適切に排気還流を停止すべ
き急加速状態が判別でき、あらゆる加速状態にお
いて排気組成を悪化させることなくエンジンの加
速性能を確保することができ、またこの急加速状
態での排気還流の停止時は、たとえ低負荷からの
加速あるいは低回転からの加速であつても吸気絞
り弁を全開するので、これにより加速時に増量さ
れる燃料に対応して必要な吸入空気量を応答よく
増加させることができ、加速時のスモーク低減に
一層の効果を上げられる。
第１図は従来例の概略構成図である。第２図は
燃料噴射量とスモーク排出量との関係を表す説明
図である。第３図は本発明の一実施例の概略構成
図、第４図はその制御系のフローチヤートであ
る。 １……デイーゼルエンジン本体、２……吸気通
路、３……排気通路、４……EGR通路、５……
EGR制御弁、６……絞り弁、１０，１１……ダ
イアフラム装置（アクチユエータ）、１２，１４
……電磁弁、１５……制御回路、１６……クラン
ク角センサ、１７……燃料噴射ポンプ。
燃料噴射量とスモーク排出量との関係を表す説明
図である。第３図は本発明の一実施例の概略構成
図、第４図はその制御系のフローチヤートであ
る。 １……デイーゼルエンジン本体、２……吸気通
路、３……排気通路、４……EGR通路、５……
EGR制御弁、６……絞り弁、１０，１１……ダ
イアフラム装置（アクチユエータ）、１２，１４
……電磁弁、１５……制御回路、１６……クラン
ク角センサ、１７……燃料噴射ポンプ。
Claims (1)
- １ 吸気通路に絞り弁を設け、この絞り弁の下流
に接続する排気還流通路に排気還流制御弁を介装
し、エンジン負荷とエンジン回転数に応じて前記
絞り弁開度を演算すると共に排気還流制御弁の開
閉を決定する一方、燃料噴射ポンプの燃料噴射量
を制御するコントロールスリーブの制御目標値
を、エンジン回転数とアクセル開度に応じて所定
の短時間毎に演算するデイーゼルエンジンの制御
装置において、コントロールスリーブに対する制
御目標値と前回の制御目標値との差を算出する演
算回路と、エンジン回転数に応じて変化する加速
基準値を設定する基準値設定回路と、前記目標値
差が基準値よりも大きいときを急加速時と判断す
る比較回路と、この急加速判断時に前記排気還流
制御弁を閉じると共に絞り弁を全開する制御手段
とを備えたことを特徴とするデイーゼルエンジン
の排気還流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11134780A JPS5738651A (en) | 1980-08-13 | 1980-08-13 | Exhaust return controller for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11134780A JPS5738651A (en) | 1980-08-13 | 1980-08-13 | Exhaust return controller for diesel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5738651A JPS5738651A (en) | 1982-03-03 |
| JPS6145053B2 true JPS6145053B2 (ja) | 1986-10-06 |
Family
ID=14558879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11134780A Granted JPS5738651A (en) | 1980-08-13 | 1980-08-13 | Exhaust return controller for diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5738651A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039757U (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-19 | マツダ株式会社 | ディ−ゼルエンジンの排気ガス還流装置 |
| JP2550545B2 (ja) * | 1986-12-05 | 1996-11-06 | 日本電装株式会社 | デイ−ゼル機関の制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5035166A (ja) * | 1973-06-14 | 1975-04-03 | ||
| JPS5390519A (en) * | 1977-01-18 | 1978-08-09 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Exhaust gas refluxing control device for diesel engine |
-
1980
- 1980-08-13 JP JP11134780A patent/JPS5738651A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5035166A (ja) * | 1973-06-14 | 1975-04-03 | ||
| JPS5390519A (en) * | 1977-01-18 | 1978-08-09 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Exhaust gas refluxing control device for diesel engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5738651A (en) | 1982-03-03 |
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